Umělé diamanty: jak vypadají, jak je získají a kde se používají?

Diamanty se vyznačují jedinečnou hustotou struktury, která umožňuje kamenu odolat velkému zatížení a vysokým teplotám. Tato vlastnost se používá v kosmických experimentech a vývoji, ve výrobě zdravotnických prostředků a přesných hodin v jaderném průmyslu. Po řezání se z krásného minerálu stává diamant, který klenotníci velmi oceňují. Moderní technologie vám umožní vytvořit ji v umělých podmínkách a snížit cenu bez ztráty kvality.

Pro aktivní použití v průmyslovém měřítku se umělé diamanty vyrábějí od roku 1993. Jejich kvalita byla tak vysoká, že klenotníci potřebovali speciální testy, aby určili pravost kamenů. Pro průměrného spotřebitele nebyl rozdíl vůbec patrný, takže mnoho společností začalo používat krystaly k vytvoření luxusních šperků.

V moderních laboratořích se pěstuje několik typů tohoto syntetického kamene: cerussity, fabulity, kamínky, ferroelektrika, moissanity. Za nejkrásnější a nejčistší je považována krychle oxidu zirkoničitého, která se nazývá „krychlový oxid zirkoničitý“. Používá se v mnoha průmyslových odvětvích a doplňuje kolekce módních domů Thomas Sabo a Pandora.

Hlavní rysy uměle pěstovaných diamantů:

• nízké náklady ve srovnání s přírodními kameny (cena je 10-15krát nižší);
• snadnost řezání;
• nepřítomnost skrytých defektů ovlivňujících tvrdost (vzduchové bubliny, praskliny);
• plná imitace pravého diamantu po řezání.

Mezi milovníky krásných kamenů byly také rozděleny názory na vlastnosti umělého kamene. Někteří z nich věří, že pouze pravý diamant dokáže odvádět zlé duchy, chránit jeho majitele před poškozením a zlé oko, pomáhá mu v obchodních záležitostech.

Uměle vytvořené kameny v posledních letech byly vyvinuty známými značkami Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops a LifeGem. Toto podnikání ve Spojených státech je považováno za nejziskovější a nejslibnější, protože ekologické škody jsou minimální. Navíc mnoho geologických experimentů prokazuje, že období tvorby diamantů v přírodě skončilo. Proto bude vývoj nových vkladů brzy záležitostí minulosti.

Skutečné diamanty byly oblíbené již několik století. Drahé diamanty zdobily královské oblečení a koruny, byly zděděny a zahrnuty do zlaté rezervy státní pokladny mnoha zemí. Dokonce i dnes jsou minerály s fazetami nejlepší investicí, která každý rok zvyšuje hodnotu.

První umělý diamant získal v roce 1950 švédští vědci v laboratoři ASEA. Po studii jejich zkušenosti zopakovala americká společnost General Electric v roce 1956, vylepšující technologii. V průběhu několika desetiletí se objevily nové metody a vývoj, které umožnily změnit odstín, tvar a velikost syntetického minerálu. V roce 1967 byl získán patent na pěstování šperků.

Historie jejich výroby v Sovětském svazu začíná prvním kamenem, který byl syntetizován na Ústavu fyziky a vysokého tlaku koncem 50. let minulého století. Aktivní práci v tomto směru však provádí vědec O. I. Leipunsky, který v roce 1946 publikoval mnoho vědeckých prací a výpočtů.

Skutečný průlom nastal na počátku 60. let minulého století, kdy mladí vědci z moskevské vysokotlaké laboratoře vytvořili speciální tisk. S jeho pomocí bylo možné vytvořit rozsáhlou výrobu těžkých kamenů: objem dosáhl tisíce karátů denně. Všechny vyráběné průmyslové diamanty byly použity pro potřeby raketové vědy a strojírenství, vyváženy a přinášely miliardy dolarů.

V posledních letech byly v soukromých klenotnických domech a výzkumných laboratořích vyvíjeny nové technologie v Rusku.

Umělé diamanty pěstované v laboratořích předních chemických společností se obtížně odlišují od skutečného kamene, pokud jde o průhlednost a jas. Ale všechny známé metody vyžadují velké investice, jsou časově náročné.

NRHT nebo High Pressure, High Temperature je nejběžnější technologie. Založení vědců ze syntetického kubického zirkonu položilo skutečné kameny o velikosti 0,5 mm. Ve speciální komoře se na principu činnosti připomínajícím autokláv vytváří kombinace teploty alespoň 1400 ° C a tlaku 55 000 atmosfér. Různé chemické sloučeniny, grafitové vrstvy jsou položeny na přírodní bázi.

Po 10 dnech takové expozice vznikají silné sigma pouto, spoje kolem základní formy v pevný a transparentní kámen.

Tato technologie je jednou z prvních v pěstování umělých minerálů. To je široce používáno, když je třeba vytvořit zvláště silný a ostrý diamantový povlak, vytvořit vysoce kvalitní diamanty. Všechny komponenty a diamantový substrát jsou umístěny ve speciálních komorách, které vytvářejí vakuum. Po naplnění metanem začíná vystavení mikrovlnnému záření, které je dobře známé pro svůj mikrovlnný provoz. Při vysokých teplotách se chemické sloučeniny uhlíku začnou tát a kombinovat se s bází.

Technologie CVD vytváří vysoce kvalitní diamanty, které nejsou svými vlastnostmi horší než ty skutečné. Na jejich základě se vyvíjí technologie pro výměnu obvodových desek počítačů odolných proti opotřebení, dielektrik a ultrathinových skalpelů v oftalmologii.

Jedním z posledních vývojů je metoda výbušné syntézy. Je založena na kombinaci náhlého zahřátí chemické směsi s explozí a následným zmrazením výsledného minerálu. Výsledkem je syntetický diamant s přírodními vlastnostmi vyrobený z krystalického uhlíku. Ale díky vysoké ceně chemici hledají nové možnosti pro syntézu kamenné hmoty.

Ze všech diamantů zaujímají syntetické kameny pouze 10% trhu. Pro výrobu dámských šperků se používají levné krystaly krychlového zirkonu. Slavné módní domy zdobí večerní šaty, kabelky a boty, používají se v exkluzivní výzdobě.

Více než 90% umělých diamantů se používá v průmyslu. Hlavní směry:

• vysoce přesné brusky, nástroje pro řezání tvrdých materiálů;
• mikroelektronika a výroba počítačů;
• obranný průmysl;
• robotika;
• jedinečné lasery pro oční chirurgii;
• strojírenství;
• nové stroje v metalurgii;
• raketová věda.

Mezi nejnovější pokroky patří použití syntetického diamantu pro výrobu umělých čoček. Transplantační operace ukázaly, že čistota a snadnost řezání činí implantát ideální pro pacienta.

Průmysl vyrábí syntetický diamant, který je podobný přírodnímu krystalu, takže k jeho identifikaci je zapotřebí řada laboratorních testů. Zvažte nejčastější rozdíly.

• Všechny uměle vytvořené diamanty mají zvláštní značku. Uvádí název společnosti nebo laboratoře, která produkt vyrobila.

• Pro kontrolu je lepší použít ne zvětšovací sklo, ale výkonný mikroskop. V dílnách jsou defekty detekovány pomocí spektrografu, průsvitného pod ultrafialovým paprskem.

• Skutečné diamanty nereagují na elektromagnetická pole. Tuto vlastnost lze použít jako ověřovací metodu: syntetický kámen je přitahován k silnému magnetu.

• Pokud je třeba diamant identifikovat doma, umístí se na silný bílý papír. Bližší pohled odhalí růstové zóny, ke kterým dochází, když se pod vysokým tlakem vytvoří uhlíková vrstva.

• Přírodní kameny jsou vytvořeny z nejmenších monokrystalů, proto mají homogenní strukturu. Nepřirozené produkty, jsou-li zkoumány pod mikroskopem, jsou jako by byly vyrobeny z mnoha mikroskopických krystalů.

Za pouhých 10-15 sekund vám umožní rozlišit syntetiku od přírodního kamene s přesností 95-98%, poskytnout maximální informace o kvalitě a struktuře krystalu.

Výroba syntetických diamantů je popsána v dalším videu.